JPS62167233A - 石英ガラスの製造方法 - Google Patents
石英ガラスの製造方法Info
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- JPS62167233A JPS62167233A JP751886A JP751886A JPS62167233A JP S62167233 A JPS62167233 A JP S62167233A JP 751886 A JP751886 A JP 751886A JP 751886 A JP751886 A JP 751886A JP S62167233 A JPS62167233 A JP S62167233A
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Classifications
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
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- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/50—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with alkali metals
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はゾル−ゲル法による石英ガラスの製造方法に関
する。
する。
本発明は高温処理を用いるゾル−ゲル法による石英ガラ
スの製造方法において、ゾル中に金属元素を添加するこ
とにより、ドライゲルの閉孔化温度を低下させ、炉材の
消耗を軽減し、エネルギーを省力化させたものである。
スの製造方法において、ゾル中に金属元素を添加するこ
とにより、ドライゲルの閉孔化温度を低下させ、炉材の
消耗を軽減し、エネルギーを省力化させたものである。
ゾル−ゲル法を用いて作製したドライゲルを、ヘリウム
雰囲気あるいは減圧下で閉孔化し、石英ガラスまたはガ
ラス前駆体とした試薬を、1500〜2000℃に加熱
処理すると、インクルージ1ンの全く存在しない、光学
的に極めて高品質な石英ガラスを製造することができる
。工Cマスク用石英基板や光通信ファイバー用マザーロ
ッドにも応用できるようになった。
雰囲気あるいは減圧下で閉孔化し、石英ガラスまたはガ
ラス前駆体とした試薬を、1500〜2000℃に加熱
処理すると、インクルージ1ンの全く存在しない、光学
的に極めて高品質な石英ガラスを製造することができる
。工Cマスク用石英基板や光通信ファイバー用マザーロ
ッドにも応用できるようになった。
ドライゲルの作製方法は種々提案されているが、アルキ
ルシリケートを酸性試薬で加水分解して得られる溶液と
、気相合成したシリカ超微粉末とを、所定の割合で混合
して得られるゾル溶液を原料とする方法が、安価かつ高
歩留りで作製でき、有利である。
ルシリケートを酸性試薬で加水分解して得られる溶液と
、気相合成したシリカ超微粉末とを、所定の割合で混合
して得られるゾル溶液を原料とする方法が、安価かつ高
歩留りで作製でき、有利である。
ドライゲルの閉孔化温度は、アルキルシリケートの加水
分解溶液と、シリカ超微粉末との混合比で決まる。シリ
カ超微粉末の混合比が減少するほど閉孔化温度は低下す
る。しかし、焼結後の石英ガラス重量に対し、シリカ超
微粉末の重量が50%以下になると、ドライゲルの作製
歩留りが著しく低下する。
分解溶液と、シリカ超微粉末との混合比で決まる。シリ
カ超微粉末の混合比が減少するほど閉孔化温度は低下す
る。しかし、焼結後の石英ガラス重量に対し、シリカ超
微粉末の重量が50%以下になると、ドライゲルの作製
歩留りが著しく低下する。
シリカ超微粉末を50%以上含む場合、閉孔化温度は1
200℃以上である。炉心管等の炉材は、純度を考慮す
ると石英ガラスが望ましいが、使用限界温度を越えてい
るため、消耗はさけられない。また、高温での焼結はエ
ネルギー省費においても問題である。
200℃以上である。炉心管等の炉材は、純度を考慮す
ると石英ガラスが望ましいが、使用限界温度を越えてい
るため、消耗はさけられない。また、高温での焼結はエ
ネルギー省費においても問題である。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、ドライゲルの閉孔化温度を低下
させ、効率よく高品質な石英ガラスを製造するところに
ある。
の目的とするところは、ドライゲルの閉孔化温度を低下
させ、効率よく高品質な石英ガラスを製造するところに
ある。
本発明は、アルキルシリケートを酸性試薬で加水分解し
て得られる溶液と、気相合成したシリカ超微粉末とを、
所定の割合で混合して得られるゾル溶液を原料として作
製したドライゲルを、ヘリウム雰囲気あるいは減圧下で
閉孔化し、得られたガラスまたはガラス前駆体を150
0〜zoot℃に加熱し1、一定時間保持する石英ガラ
ス合成において、ゾル中に金属元素を添加することを特
徴とする。
て得られる溶液と、気相合成したシリカ超微粉末とを、
所定の割合で混合して得られるゾル溶液を原料として作
製したドライゲルを、ヘリウム雰囲気あるいは減圧下で
閉孔化し、得られたガラスまたはガラス前駆体を150
0〜zoot℃に加熱し1、一定時間保持する石英ガラ
ス合成において、ゾル中に金属元素を添加することを特
徴とする。
通常の溶融法によるガラス製造においては、Ha、に等
の添加で溶融温度が低下することが知られている。ゾル
−ゲル法の場合、同様にドライゲルの閉孔化温度が低下
する。このように、閉孔化温度を低下させる作用を有す
る添加元素は、アルカリ金属及びアルカリ出金属におい
て顕著であるが、金属元素一般に見られる現象である。
の添加で溶融温度が低下することが知られている。ゾル
−ゲル法の場合、同様にドライゲルの閉孔化温度が低下
する。このように、閉孔化温度を低下させる作用を有す
る添加元素は、アルカリ金属及びアルカリ出金属におい
て顕著であるが、金属元素一般に見られる現象である。
閉孔化した閉気孔中の成分がHeまたは真空であれば、
1500〜2000℃の高温処理により閉気孔は消滅す
る。閉孔化させる際にはヘリウム雰囲気あるいは減圧下
で焼成する必要があり、閉孔化温度を低下させることが
できれば、炉や炉内治具に対する負担を著しく軽減する
ことができる石英ガラスの有する種々の特性は、その高
純度性にあり、特性をほとんど低下させない為には、添
加量を50ppm以内におさえる必要がある。
1500〜2000℃の高温処理により閉気孔は消滅す
る。閉孔化させる際にはヘリウム雰囲気あるいは減圧下
で焼成する必要があり、閉孔化温度を低下させることが
できれば、炉や炉内治具に対する負担を著しく軽減する
ことができる石英ガラスの有する種々の特性は、その高
純度性にあり、特性をほとんど低下させない為には、添
加量を50ppm以内におさえる必要がある。
実施例1゜
エチルシリケー)440dと0.05規定塩酸水溶液3
60dを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Aelosil OX−50)1
50Fを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを2
0℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照射し、
更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μmの
フィルターを通過させた。
60dを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Aelosil OX−50)1
50Fを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを2
0℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照射し、
更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μmの
フィルターを通過させた。
それとは別にNa0t(LO1%水溶液を調整し、該ゾ
ル溶液中に54 ml (N a / S i Ot
=5ppm )滴下した後10分間攪拌した。更に[1
1規定アンモニア水を滴下し、PH4,2に調整した。
ル溶液中に54 ml (N a / S i Ot
=5ppm )滴下した後10分間攪拌した。更に[1
1規定アンモニア水を滴下し、PH4,2に調整した。
内寸20 cm X 20 cm X 10 cm H
のポリプロピレン製容器に500d注入し、密閉状態で
38間30℃に保った。開口率1%の7タをして、60
℃で7日間乾燥させたところ、板状のドライゲルが作製
できた。
のポリプロピレン製容器に500d注入し、密閉状態で
38間30℃に保った。開口率1%の7タをして、60
℃で7日間乾燥させたところ、板状のドライゲルが作製
できた。
石英ガラスを炉心管とするガス置換炉内にドライゲルを
入れ、60℃/ h rの速度で800″Gまで昇温し
た。800℃から純ヘリウムガスを1L/顛の流量で炉
心管内に流入しはじめ、30’C/hrの速度で115
0℃まで昇温し、1150℃で5時間保持した。ガラス
化が終了しており、比重は2.20になっていた。大き
さは10crr1×101×0.5c!nだった。直径
10ミクロン程度のインクルージヨン及びβクリストバ
ライト型結晶が検出された。
入れ、60℃/ h rの速度で800″Gまで昇温し
た。800℃から純ヘリウムガスを1L/顛の流量で炉
心管内に流入しはじめ、30’C/hrの速度で115
0℃まで昇温し、1150℃で5時間保持した。ガラス
化が終了しており、比重は2.20になっていた。大き
さは10crr1×101×0.5c!nだった。直径
10ミクロン程度のインクルージヨン及びβクリストバ
ライト型結晶が検出された。
黒鉛発熱炉内に該石英ガラス板を入れ、窒素ガスで置換
した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間保持
した。1200℃まで1000℃/ h rの速度で降
温し、それ以後室温まで100”Q / h rの速度
で降温した。
した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間保持
した。1200℃まで1000℃/ h rの速度で降
温し、それ以後室温まで100”Q / h rの速度
で降温した。
厚さ2mmに鏡面研磨し、暗室内で5 qOOOLnx
の照度になるよう集光ランプを当てたが、光点は全く検
出できなかった。結晶は完全に消失しており、歪も存在
せず、光学的に極めて高品質だった。研磨後の石英ガラ
ス中のNa濃度を原子吸光分析で測定したところ、51
’Pmが検出された。計算量より、若干少なめの値であ
った。紫外域での透過率を測定したところ、2508s
tで90%以上を保持していた。
の照度になるよう集光ランプを当てたが、光点は全く検
出できなかった。結晶は完全に消失しており、歪も存在
せず、光学的に極めて高品質だった。研磨後の石英ガラ
ス中のNa濃度を原子吸光分析で測定したところ、51
’Pmが検出された。計算量より、若干少なめの値であ
った。紫外域での透過率を測定したところ、2508s
tで90%以上を保持していた。
比較例1゜
実施例1と同様のゾル調整を行ない、1NaOt水溶液
を滴下せずにドライゲルを作製した。石英ガラスを炉心
管とするガス置換炉内にドライゲルを入れ、実施例1と
同様の方法で加熱したが、白色不透明のままであり、比
重は2.15であった。
を滴下せずにドライゲルを作製した。石英ガラスを炉心
管とするガス置換炉内にドライゲルを入れ、実施例1と
同様の方法で加熱したが、白色不透明のままであり、比
重は2.15であった。
黒鉛発熱炉内に移し、やはり実施例1と同様の方法で1
800℃まで加熱したところ、肉眼でも多数の気泡が観
察できた。
800℃まで加熱したところ、肉眼でも多数の気泡が観
察できた。
比較例2
実施例1と同様のゾル調整を行ない、Na06水溶液を
滴下せずにドライゲルを作製した。石英ガラスを炉心管
とするガス置換炉内にドライゲルを入れ、60℃/ h
rの速度で800℃まで昇温した。800℃から純ヘ
リウムガスを1 t/−の流量で炉心管内に流入しはじ
め、30℃/ h rの速度で1200℃まで昇温し、
1200℃で5時間保持した。白色不透明のままであり
、比重は2.18であった。
滴下せずにドライゲルを作製した。石英ガラスを炉心管
とするガス置換炉内にドライゲルを入れ、60℃/ h
rの速度で800℃まで昇温した。800℃から純ヘ
リウムガスを1 t/−の流量で炉心管内に流入しはじ
め、30℃/ h rの速度で1200℃まで昇温し、
1200℃で5時間保持した。白色不透明のままであり
、比重は2.18であった。
黒鉛発熱炉内に移し、実施例1と同様の方法で1800
℃まで加熱したところ、肉眼でも気泡が観察できた。
℃まで加熱したところ、肉眼でも気泡が観察できた。
実施例λ
エチルシリケート440dと0.05規定塩酸水溶液5
90dを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Aet08110 K−50)2
20fを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを2
0℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照射し、
更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μmの
フィルターを通過させた。
90dを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Aet08110 K−50)2
20fを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを2
0℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照射し、
更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μmの
フィルターを通過させた。
それとは別に0aO2,(LO3% 水溶液を調整し、
該ゾル溶液中に31.5 d (Ca / S i O
x =10ppm )滴下した後10分間攪拌した。
該ゾル溶液中に31.5 d (Ca / S i O
x =10ppm )滴下した後10分間攪拌した。
更に0.1規定アンモニア水を滴下し、PH4,2に調
整した内寸20 crnX 20 crnX 10 c
mHのポリプロピレン製容器に500m注入しL密閉状
態で3日間30℃に保った。開口率1%の7タをして、
60℃で7日間乾燥させたところ、板状のドライゲルが
作製できた。
整した内寸20 crnX 20 crnX 10 c
mHのポリプロピレン製容器に500m注入しL密閉状
態で3日間30℃に保った。開口率1%の7タをして、
60℃で7日間乾燥させたところ、板状のドライゲルが
作製できた。
石英ガラスを炉心管とするガス置換炉内にドライゲルを
入れ、60℃/ h rの速度で800℃まで昇温した
。800℃から純ヘリウムガスを1t/−の流量で炉心
管内に流入しはじめ、30℃/hrの速度で1150℃
まで昇温し、1150℃で5時間保持した。半透明状態
だったが、比重は2.20になっていた。大きさは10
crnX 10 cmXo、5crr1だった@ 黒鉛発熱炉内に該石英ガラス前駆体を入れ、窒素ガスで
置換した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間
保持した。1200℃まで1000℃/ h rの速度
で降温し、それ以後室温まで100℃/ h rの速度
で降温した。
入れ、60℃/ h rの速度で800℃まで昇温した
。800℃から純ヘリウムガスを1t/−の流量で炉心
管内に流入しはじめ、30℃/hrの速度で1150℃
まで昇温し、1150℃で5時間保持した。半透明状態
だったが、比重は2.20になっていた。大きさは10
crnX 10 cmXo、5crr1だった@ 黒鉛発熱炉内に該石英ガラス前駆体を入れ、窒素ガスで
置換した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間
保持した。1200℃まで1000℃/ h rの速度
で降温し、それ以後室温まで100℃/ h rの速度
で降温した。
厚さ2閣に鏡面研磨し、暗室内でs o、o o 。
Luxの照度になるよう集光ランプを当てたが、光点は
全く検出でき、なかった。結晶は完全に消失しており、
歪も存在せず、光学的に極めて高品質だった。
全く検出でき、なかった。結晶は完全に消失しており、
歪も存在せず、光学的に極めて高品質だった。
研磨後の石英ガラス中のCa濃度をプラズマ発光分析で
測定したところ、6ppmが検出された。時算量より、
若干少なめの値であった。紫外域での透過率を測定した
ところ、250MInまで90%以上を保持していた。
測定したところ、6ppmが検出された。時算量より、
若干少なめの値であった。紫外域での透過率を測定した
ところ、250MInまで90%以上を保持していた。
実施例五
エチルシリケート440dとa、05規定塩酸水溶液7
70ゴを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Aerosil OX−50)2
BOrを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを2
0℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照射し、
更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μ扉の
フィルターを通過させた。
70ゴを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Aerosil OX−50)2
BOrを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを2
0℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照射し、
更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μ扉の
フィルターを通過させた。
それとは別にKC2Q、1%水溶液を調整し、該ゾル溶
液中に515 d (K/ Sin、 =40 ppm
)滴下した後10分間攪拌した。更に11規定アンモニ
ア水を滴下し、PH4,2にN整した。
液中に515 d (K/ Sin、 =40 ppm
)滴下した後10分間攪拌した。更に11規定アンモニ
ア水を滴下し、PH4,2にN整した。
内寸20αX20cmX10創Hのポリプロピレン製容
器に500d注入し、密閉状態で3日間30℃に保った
。開口率1%の7タをして、60℃で7日間乾燥させた
ところ、板状のドライゲルが作製できた。
器に500d注入し、密閉状態で3日間30℃に保った
。開口率1%の7タをして、60℃で7日間乾燥させた
ところ、板状のドライゲルが作製できた。
ムライトを炉心管とし、石英ガラス管を内張すした真空
炉内にドライゲルを入れ、60℃/ h rの速度で8
00℃まで昇温した。800℃からロータリーポンプを
用いて1’rorr以下の圧力に保ちながら、30℃/
h rの速度で1150℃まで昇温し、1150℃で
5時間保持した。ガラス化が終了しており、比重は2.
20になっていた。大きさは10crr1×10crI
IxilL5c1!Iだった。直径10ミクロン程度の
インクルージヨン及びβクリストバライト型結晶が検出
された。
炉内にドライゲルを入れ、60℃/ h rの速度で8
00℃まで昇温した。800℃からロータリーポンプを
用いて1’rorr以下の圧力に保ちながら、30℃/
h rの速度で1150℃まで昇温し、1150℃で
5時間保持した。ガラス化が終了しており、比重は2.
20になっていた。大きさは10crr1×10crI
IxilL5c1!Iだった。直径10ミクロン程度の
インクルージヨン及びβクリストバライト型結晶が検出
された。
黒鉛発熱炉内に該石英ガラス板を入れ、窒素ガスで置換
した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間保持
した。1200℃まで1000℃/ h rの速度で降
温し、それ以後室温まで100”Q / h rの速度
で降温した。
した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間保持
した。1200℃まで1000℃/ h rの速度で降
温し、それ以後室温まで100”Q / h rの速度
で降温した。
厚さ211111に鏡面研磨し、暗室内で50.OO0
bxxの照度になるよう集光ランプを当てたが、光点は
全く検出できなかった。結晶は完全に消失しており、歪
も存在せず、光学的に極めて高品質だった。
bxxの照度になるよう集光ランプを当てたが、光点は
全く検出できなかった。結晶は完全に消失しており、歪
も存在せず、光学的に極めて高品質だった。
研磨後の石英ガラス中のに濃度を原子吸光分析で測定し
たところ、25ppmが検出された。計算量より、若干
少なめの値であった。紫外域での透過率を測定したとこ
ろ、250smtで90%以上を保持していた。
たところ、25ppmが検出された。計算量より、若干
少なめの値であった。紫外域での透過率を測定したとこ
ろ、250smtで90%以上を保持していた。
実施例4゜
エチルシリケー)880mと105規定塩酸水溶液11
80mを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Cab−0−sil L−90)
440 ?を徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾ
ルを20℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照
射し、更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1
μmのフィルターを通過させた。
80mを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そ
こに超微粉末シリカ(Cab−0−sil L−90)
440 ?を徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾ
ルを20℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照
射し、更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1
μmのフィルターを通過させた。
それとは別にMg (0OH20H,)211%エタノ
ール溶液を調整し、該ゾル溶液中に1’Sx/(Mg/
5i02 =5 I) pm )滴下した後、10分
間攪拌した。更にα1規定アンモニア水を滴下し、P
H4,8に調整した。
ール溶液を調整し、該ゾル溶液中に1’Sx/(Mg/
5i02 =5 I) pm )滴下した後、10分
間攪拌した。更にα1規定アンモニア水を滴下し、P
H4,8に調整した。
内径6cm、長さ60cmのテフロン容器に1500d
注入し、密栓をした。円柱の中心軸を回転軸とする回軸
装置に装着し、回転数11000rpで2時間回転させ
た。30℃の恒温槽に移し、4日間静置してから、5%
程度線収縮したゲルをポリプロピレン製容器(内寸20
crnX70cmX15cmH)に入れ、開口率1%の
フタをした。60℃で10日間乾燥させたところ、チュ
ーブ形状のドライゲルが作製できた。
注入し、密栓をした。円柱の中心軸を回転軸とする回軸
装置に装着し、回転数11000rpで2時間回転させ
た。30℃の恒温槽に移し、4日間静置してから、5%
程度線収縮したゲルをポリプロピレン製容器(内寸20
crnX70cmX15cmH)に入れ、開口率1%の
フタをした。60℃で10日間乾燥させたところ、チュ
ーブ形状のドライゲルが作製できた。
石英ガラスを炉心管とするガス置換炉内にドライゲルを
入れ、乾燥空気を217mの流量で炉内に流入した。6
0°C/hrの速度で700℃まで昇温し、5時間保持
した。流入ガスをヘリウム(1、8t 7m )と塩素
C0,2t/m)(D混合ガスL切シ換え、30℃/
h rの速度で1000℃まで昇温した。流入ガスを酸
素(217m )に切シ換え、1000℃と1050℃
でそれぞれ5時間保持した。
入れ、乾燥空気を217mの流量で炉内に流入した。6
0°C/hrの速度で700℃まで昇温し、5時間保持
した。流入ガスをヘリウム(1、8t 7m )と塩素
C0,2t/m)(D混合ガスL切シ換え、30℃/
h rの速度で1000℃まで昇温した。流入ガスを酸
素(217m )に切シ換え、1000℃と1050℃
でそれぞれ5時間保持した。
最後に流入ガスをヘリウム(2t/1’R)に切シ換え
、1050℃、1100℃、1j50°Cの各温度で5
時間ずつ保持した。半透明状態だったが、比重はほぼ2
.20になっていた。大きさは外径3α、内径1crn
1長さ75c!nだった。
、1050℃、1100℃、1j50°Cの各温度で5
時間ずつ保持した。半透明状態だったが、比重はほぼ2
.20になっていた。大きさは外径3α、内径1crn
1長さ75c!nだった。
得られた石英ガラス前駆体を、黒鉛を発熱体とした約2
000℃のリングヒーター内を、20crn/−の速度
で移動させた。次に電気炉内に入れ1200℃で1時間
保持した後、1−00°C/h rの速度で降温し、除
歪を行なった。
000℃のリングヒーター内を、20crn/−の速度
で移動させた。次に電気炉内に入れ1200℃で1時間
保持した後、1−00°C/h rの速度で降温し、除
歪を行なった。
波長0.633μmのレーザー光を照射したところ、散
乱は全く観察されなかった。また、2.72μmの吸収
により含水率を測定したところ、lppm以下であった
。ガラス中からは4ppmのMgが検出された。
乱は全く観察されなかった。また、2.72μmの吸収
により含水率を測定したところ、lppm以下であった
。ガラス中からは4ppmのMgが検出された。
実施例&
エチルシリケー)440mとα05規定塩酸水溶液36
0ゴを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そこ
に超微粉末シリカ(Aerosil OX−50)15
0rを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを20
℃に保ちながら28KH2の超音波を2時間照射し、更
に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μ溝のフ
ィルターを通過させ−た。
0ゴを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そこ
に超微粉末シリカ(Aerosil OX−50)15
0rを徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾルを20
℃に保ちながら28KH2の超音波を2時間照射し、更
に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1μ溝のフ
ィルターを通過させ−た。
それとは別にAtat、a、i%エタノール溶液を調整
し、該ゾル溶液中に40d(At/SiO。
し、該ゾル溶液中に40d(At/SiO。
=30 ppm )滴下した後10分間攪拌した。更に
0.1規定アンモニア水を滴下し、PH4,2に調整し
た。
0.1規定アンモニア水を滴下し、PH4,2に調整し
た。
内寸20cW1×20c!n×10crnHのポリプロ
ピレン製容器に500gt注入し、密閉状態で3日間3
0℃に保った。開口率1%のフタをして、60℃で7日
間乾燥させたところ、板状のドライゲルが作製できた。
ピレン製容器に500gt注入し、密閉状態で3日間3
0℃に保った。開口率1%のフタをして、60℃で7日
間乾燥させたところ、板状のドライゲルが作製できた。
石英ガラスを炉心管とするガス置換炉内にドライゲルを
入れ、60℃/ h rの速度で800℃まで昇温した
。800℃から純ヘリウムガスを1t/朗の流量で炉心
管内に流入しはじめ、30℃/hrの速度で1150℃
まで昇温し、1150°Cで5時間保持した。ガラス化
が終了しており、比重は2.20になっていた。大きさ
は10c+++X10αXQ、5mだった。直径10ミ
クロン程度のインクルージヨン及び多数のβクリストバ
ライト型結晶が検出された。
入れ、60℃/ h rの速度で800℃まで昇温した
。800℃から純ヘリウムガスを1t/朗の流量で炉心
管内に流入しはじめ、30℃/hrの速度で1150℃
まで昇温し、1150°Cで5時間保持した。ガラス化
が終了しており、比重は2.20になっていた。大きさ
は10c+++X10αXQ、5mだった。直径10ミ
クロン程度のインクルージヨン及び多数のβクリストバ
ライト型結晶が検出された。
黒鉛発熱炉内に該石英ガラス板を入れ、窒素ガスで置換
した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間保持
した。1200℃まで1000℃/ h rの速度で降
温し、それ以後室温まで100℃/hrの速度で降温し
た。
した後、2時間で1800℃まで昇温し、10分間保持
した。1200℃まで1000℃/ h rの速度で降
温し、それ以後室温まで100℃/hrの速度で降温し
た。
厚さ2閣に鏡面研磨し、暗室内で5へ000Luxの照
度になるよう集光ランプを当てたが、光点は全く検出で
きなかった。結晶は完全に消失しており、歪も存在せず
、光学的に極めて高品質だった。
度になるよう集光ランプを当てたが、光点は全く検出で
きなかった。結晶は完全に消失しており、歪も存在せず
、光学的に極めて高品質だった。
研磨後の石英ガラス中のAt濃度をプラズマ発光分析で
測定したところ、20ppmが検出された。計算量より
、若干少なめの値であった。紫外域での透過率を測定し
たところ、250wnまで90%以上を保持していた。
測定したところ、20ppmが検出された。計算量より
、若干少なめの値であった。紫外域での透過率を測定し
たところ、250wnまで90%以上を保持していた。
比較例3゜
エチルシリケート440dと0.05規定塩酸水溶液3
60m1を激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得たー
そとに紹輸粉宋シリカ(Aerosil 0 X750
)1505’を徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾ
ルを20℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照
射し、更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1
μmのフィルターを通過させた。
60m1を激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得たー
そとに紹輸粉宋シリカ(Aerosil 0 X750
)1505’を徐々に添加し、充分に攪拌した。このゾ
ルを20℃に保ちながら28KHzの超音波を2時間照
射し、更に1500Gの遠心力を10分間かけた後、1
μmのフィルターを通過させた。
それとは別にNa06cL2%水溶液を調整し、該ゾル
溶液中に34 d (N a / S i Ot =1
00ppm)滴下した後10分間攪拌した。更に0.1
規定アンモニア水を滴下し、PH4,2に調整した内寸
20σX 20 mX 10 cmHのポリプロピレン
製容器に500 ml注入し、密閉状態で3日間30℃
に保った。開口率1%のフタをして、60℃で7日間乾
燥させたところ、板状のドライゲルが作製できた。
溶液中に34 d (N a / S i Ot =1
00ppm)滴下した後10分間攪拌した。更に0.1
規定アンモニア水を滴下し、PH4,2に調整した内寸
20σX 20 mX 10 cmHのポリプロピレン
製容器に500 ml注入し、密閉状態で3日間30℃
に保った。開口率1%のフタをして、60℃で7日間乾
燥させたところ、板状のドライゲルが作製できた。
石英ガラスを炉心管とするガス置換炉内にドライゲルを
入れ、60℃/ h rの速度で800℃まで昇温した
。800°Cから純ヘリウムガスを1t/閣の流量で炉
心管内に流入しはじめ、30°C/hrの速度で115
0℃まで昇温し、1150℃で5時間保持した。結晶化
のため全面白色で、部分的にクラックが発生していた。
入れ、60℃/ h rの速度で800℃まで昇温した
。800°Cから純ヘリウムガスを1t/閣の流量で炉
心管内に流入しはじめ、30°C/hrの速度で115
0℃まで昇温し、1150℃で5時間保持した。結晶化
のため全面白色で、部分的にクラックが発生していた。
以上述べたように本発明によれば、アルキルシリケート
を酸性試薬で加水分解して得られる溶液と、気相合成し
たシリカ超微粉末とを、所定の割合で混合して得られる
ゾル溶液を原料として作製したドライゲルを、ヘリウム
雰囲気あるいは減圧下で閉孔化し、得られたガラスまた
はガラス前駆体を1500〜2000℃に加熱し、一定
時間保持する石英ガラス合成において、ゾル中に金属元
素を添加することにより、ドライゲルの閉孔化温度を低
下させ、効果よく高品質な石英ガラスを製造することが
できる。
を酸性試薬で加水分解して得られる溶液と、気相合成し
たシリカ超微粉末とを、所定の割合で混合して得られる
ゾル溶液を原料として作製したドライゲルを、ヘリウム
雰囲気あるいは減圧下で閉孔化し、得られたガラスまた
はガラス前駆体を1500〜2000℃に加熱し、一定
時間保持する石英ガラス合成において、ゾル中に金属元
素を添加することにより、ドライゲルの閉孔化温度を低
下させ、効果よく高品質な石英ガラスを製造することが
できる。
本発明により、ゾル−ゲル法による石英ガラスでも、I
Cマスク用石英基板や光通信ファイバー用サポートチュ
ーブ等への応用が可能となった。
Cマスク用石英基板や光通信ファイバー用サポートチュ
ーブ等への応用が可能となった。
以上
Claims (3)
- (1)アルキルシリケートを酸性試薬で加水分解して得
られる溶液と、気相合成したシリカ超微粉末とを、所定
の割合で混合して得られるゾル溶液を原料として作製し
たドライゲルを、ヘリウム雰囲気あるいは減圧下で閉孔
化し、得られたガラスまたはガラス前駆体を1500〜
2000℃に加熱し、一定時間保持する石英ガラス合成
において、ゾル中に金属元素を添加することを特徴とす
る石英ガラスの製造方法。 - (2)ゾル中に添加する金属元素が、Li、Na、K等
のアルカリ金属及び、Mg、Ca等のアルカリ土金属で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の石英
ガラスの製造方法。 - (3)アルカリ金属及び、アルカリ土金属の添加量は、
焼結後の石英ガラス重量に対し、50ppm以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載
の石英ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP751886A JPS62167233A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP751886A JPS62167233A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 石英ガラスの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62167233A true JPS62167233A (ja) | 1987-07-23 |
Family
ID=11667991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP751886A Pending JPS62167233A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62167233A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129318A (ja) * | 1987-11-14 | 1989-05-22 | Sharp Corp | 情報処理装置 |
EP1285888A2 (de) | 2001-08-22 | 2003-02-26 | Schott Glas | Verfahren zur Herstellung optischer Gläser und Farbgläser bei niederen Temperaturen |
DE10141103A1 (de) * | 2001-08-22 | 2003-03-13 | Schott Glas | Verfahren zur Herstellung optischer Gläser und Farbgläser bei niederen Temperaturen |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP751886A patent/JPS62167233A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129318A (ja) * | 1987-11-14 | 1989-05-22 | Sharp Corp | 情報処理装置 |
EP1285888A2 (de) | 2001-08-22 | 2003-02-26 | Schott Glas | Verfahren zur Herstellung optischer Gläser und Farbgläser bei niederen Temperaturen |
DE10141103A1 (de) * | 2001-08-22 | 2003-03-13 | Schott Glas | Verfahren zur Herstellung optischer Gläser und Farbgläser bei niederen Temperaturen |
US7140202B2 (en) | 2001-08-22 | 2006-11-28 | Schott Ag | Method for manufacturing optical glasses and colored glasses at low temperatures |
DE10141103B4 (de) * | 2001-08-22 | 2007-01-18 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung optischer Gläser und Farbgläser bei niederen Temperaturen |
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